(57)【要約】【課題】  生産性の高い固体電解コンデンサの構造とその製造方法を提供することである。【解決手段】  本発明に係る固体電解コンデンサの製造方法においては、陽極端子部95及び陰極端子部94を含む単位端子領域が配列された端子フレーム９を作製し、該端子フレーム９の表面に、一列に並ぶ複数の陽極端子部95を横切る棒状片82を設置し、該棒状片82を端子フレーム９に溶接固定する。その後、コンデンサ素子の設置、モールド樹脂の充填、及び切断工程を経て、固体電解コンデンサを得る。【選択図】      図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極部及び陰極部を具えて陽極部には陽極リード部材(３)が突設されたコンデンサ素子(２)と、前記陽極リード部材(３)と電気的に接続された陽極端子(５)と、該コンデンサ素子(２)の裏面に設置されて前記陰極部と電気的に接続された陰極端子(４)と、該コンデンサ素子(２)、陽極端子(５)及び陰極端子(４)を被覆するモールド樹脂部(７)とを具え、該モールド樹脂部(７)から陽極端子(５)と陰極端子(４)が露出している固体電解コンデンサにおいて、
前記陽極リード部材(３)と陽極端子(５)の間には枕部材(６)が介在して、陽極リード部材(３)と陽極端子(５)の間の電気的接続が図られており、該枕部材(６)は、その両端がモールド樹脂部(７)の両側面まで伸びて、その両端面(61)(61)がモールド樹脂部(７)の両側面から露出していることを特徴とする固体電解コンデンサ。
【請求項２】
陽極部及び陰極部を具えて陽極部には陽極リード部材(３)が突設されたコンデンサ素子(２)と、前記陽極リード部材(３)と電気的に接続された陽極端子(５)と、該コンデンサ素子(２)の裏面に設置されて前記陰極部と電気的に接続された陰極端子(４)と、該コンデンサ素子(２)、陽極端子(５)及び陰極端子(４)を被覆するモールド樹脂部(７)とを具えた固体電解コンデンサの製造方法において、
１つの固体電解コンデンサの陽極端子(５)及び陰極端子(４)となる陽極端子部(95)及び陰極端子部(94)を含む単位端子領域が１或いは複数列に配列された金属製の端子フレーム(９)を作製する端子フレーム作製工程と、
前記作製された端子フレーム(９)の表面に、一列に並ぶ複数の陽極端子部(95)に沿ってこれらの陽極端子部(95)を横切る金属製の棒状片(82)を設置し、該棒状片(82)を端子フレーム(９)に固定することにより、合体フレーム(12)を作製する合体フレーム作製工程と、
作製された合体フレーム(12)の各単位端子領域にコンデンサ素子(２)を設置し、各コンデンサ素子(２)の陽極リード部材(３)を合体フレーム(12)の棒状片(82)に接合せしめると共に陰極部を陰極端子部(94)に接合せしめた状態で、これらのコンデンサ素子(２)をモールド樹脂(13)によって覆うことにより、素子複合体(15)を作製する素子複合体作製工程と、
作製された素子複合体(15)をコンデンサ素子(２)毎に切断して、複数の固体電解コンデンサ(１)を得る切断工程
とを有していることを特徴とする固体電解コンデンサの製造方法。
【請求項３】
前記端子フレーム作製工程では、複数の単位端子領域が行方向と列方向にマトリクス状に配列された端子フレーム(９)を作製し、前記合体フレーム作製工程では、前記棒状片(82)を単位端子領域の行ピッチで平行に配列してなる金属製の枕フレーム(８)を用意し、該枕フレーム(８)を端子フレーム(９)の表面に重ねて、各棒状片(82)を列方向に列ぶ複数の陽極端子部(95)の表面に固定する請求項２に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
【請求項４】
前記合体フレーム作製工程では、レーザ溶接によって棒状片(82)を端子フレーム(９)に固定する請求項２又は請求項３に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
【請求項５】
前記合体フレーム作製工程では、レーザ溶接によって棒状片(82)を端子フレーム(９)に固定する際、棒状片(82)と陽極端子部(95)の接合部に対し、陰極端子部(94)側からレーザビームを照射する請求項４に記載の固体電解コンデンサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンデンサ素子を被覆するモールド樹脂部から陽極端子及びが露出して表面実装が可能な固体電解コンデンサ及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、固体電解コンデンサとして図１１に示す構造を有するものが知られている。該固体電解コンデンサを構成するコンデンサ素子(27)は、弁作用金属(タンタル、ニオブ、チタン、アルミニウム等)の焼結体からなる陽極体(25)と、該陽極体の表面層を酸化させてなる誘電体皮膜(24)と、二酸化マンガン等の導電性無機材料、或いはＴＣＮＱ錯塩、導電性ポリマー等の導電性有機材料からなる固体電解質層(21)及び、カーボン、銀等からなる陰極引出層(22)を順次形成した陰極層(23)とから構成されている。そして、陽極体(25)の一端面に植立された陽極リード部材(26)に陽極リードフレーム(52)を接続すると共に、陰極層(23)に陰極リードフレーム(42)を接続し、コンデンサ素子(27)の周囲をエポキシ樹脂等からなるモールド樹脂部(72)により被覆して密封し、陽極リードフレーム(52)及び陰極リードフレーム(42)は、モールド樹脂部(72)の表面に沿って折り曲げられている(特許文献１参照)。
【０００３】
ところが上記構造の固体電解コンデンサは、コンデンサ素子(27)の全周をモールド樹脂で被覆する必要があるため、固体電解コンデンサ完成品の外形寸法に占めるコンデンサ素子(27)の外形寸法の割合を充分に大きくすることが出来ない問題があった。
そこで、本出願人は、図１２に示すように平板状の陽極端子(50)及び陰極端子(40)上にコンデンサ素子(20)をマウントして、コンデンサ素子(20)の外周面とモールド樹脂部(70)の外周面との間隔を出来るだけ小さくすることにより、固体電解コンデンサ完成品の外形寸法に対して占有体積の大きいコンデンサ素子(20)を内蔵する技術を提案している(特許文献２参照)。
【０００４】
図１２に示す固体電解コンデンサ(10)においては、コンデンサ素子(20)に突設された陽極リード部材(30)が枕部材(60)を介して陽極端子(50)に接続されている。
該固体電解コンデンサ(10)の製造工程においては、図１３に示す如く、Ｈ形開口(98)が開設されて陽極端子部(97)及び陰極端子部(96)を有する端子フレーム(90)を作製した後、該端子フレーム(90)の陽極端子部(97)上に枕部材(60)を設置し、該枕部材(60)を端子フレーム(90)に抵抗溶接によって接続する。
次に、コンデンサ素子(20)を端子フレーム(90)上に設置し、コンデンサ素子(20)の陽極リード部材(30)を枕部材(60)に接続すると共に、陰極部を陰極端子部(96)に接続する。
そして、コンデンサ素子(20)をモールド樹脂で被覆した後、ダイシングソーを用いた切断工程を経て、図１２に示す固体電解コンデンサ(10)を完成する。
【０００５】
上記固体電解コンデンサにおいては、従来のようにリードフレームを外装樹脂部の表面に沿って折り曲げて設ける必要がなく、コンデンサ素子から回路基板までの電流経路を短くすることが出来るので、固体電解コンデンサ完成品におけるＥＳＲ(等価直列抵抗；Equivalent  Series  Resistance)及びＥＳＬ(等価直列インダクタンス；Equivalent  Series  Inductance)を低減することが出来る。
【特許文献１】特開平１０−６４７６１号公報
【特許文献２】特開２００１−２４４１４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、図１２に示す固体電解コンデンサにおいては、その製造工程にて、図１３に示す如く端子フレーム(90)の幅１.４ｍｍ程度の陽極端子部(97)上に長さ０.７ｍｍ程度の極めて短い枕部材(60)を正確に設置する必要があるので、特に陽極端子部(97)及び陰極端子部(96)からなる単位端子領域が多数形成された端子フレーム(90)に多数のコンデンサ素子(20)をマウントする製造工程では、各単位端子領域の陽極端子部(97)に枕部材(60)を１本ずつ位置決めして固定する作業が極めて困難であり、生産性が悪い問題があった。
【０００７】
そこで本発明の目的は、高い生産性を得ることが出来る固体電解コンデンサの構造とその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る固体電解コンデンサは、陽極リード部材(３)が突設されたコンデンサ素子(２)と、前記陽極リード部材(３)と電気的に接続された陽極端子(５)と、該コンデンサ素子(２)の裏面に設置されて前記陰極部と電気的に接続された陰極端子(４)と、該コンデンサ素子(２)、陽極端子(５)及び陰極端子(４)を被覆するモールド樹脂部(７)とを具え、該モールド樹脂部(７)から陽極端子(５)と陰極端子(４)が露出している。
前記陽極リード部材(３)と陽極端子(５)の間には枕部材(６)が介在して、陽極リード部材(３)と陽極端子(５)の間の電気的接続が図られており、該枕部材(６)は、その両端がモールド樹脂部(７)の両側面まで伸びて、その両端面(61)(61)がモールド樹脂部(７)の両側面から露出している。
【０００９】
上記本発明の固体電解コンデンサは、後述の本発明に係る製造方法によって作製することが出来る。
本発明に係る固体電解コンデンサの製造方法は、
１つの固体電解コンデンサの陽極端子(５)及び陰極端子(４)となる陽極端子部(95)及び陰極端子部(94)を含む単位端子領域が１或いは複数列に配列された金属製の端子フレーム(９)を作製する端子フレーム作製工程と、
前記作製された端子フレーム(９)の表面に、一列に並ぶ複数の陽極端子部(95)に沿ってこれらの陽極端子部(95)を横切る金属製の棒状片(82)を設置し、該棒状片(82)を端子フレーム(９)に固定することにより、合体フレーム(12)を作製する合体フレーム作製工程と、
作製された合体フレーム(12)の各単位端子領域にコンデンサ素子(２)を設置し、各コンデンサ素子(２)の陽極リード部材(３)を合体フレーム(12)の棒状片(82)に接合せしめると共に陰極部を陰極端子部(94)に接合せしめた状態で、これらのコンデンサ素子(２)をモールド樹脂(13)によって覆うことにより、素子複合体(15)を作製する素子複合体作製工程と、
作製された素子複合体(15)をコンデンサ素子(２)毎に切断して、複数の固体電解コンデンサ(１)を得る切断工程
とを有している。
【００１０】
上記本発明の固体電解コンデンサの製造方法によれば、素子複合体作製工程により作製された素子複合体(15)を切断工程にてコンデンサ素子(２)毎に切断することにより、棒状片(82)がコンデンサ素子(２)毎に切断されて枕部材(６)となると共に、端子フレーム(９)が切断されて陽極端子部(95)が陽極端子(５)、陰極端子部(94)が陰極端子(４)となって、本発明の固体電解コンデンサ(１)が得られる。
素子複合体(15)の切断工程では、モールド樹脂(13)と棒状片(82)が同時に切断されるので、切断工程を経て得られた固体電解コンデンサ(１)においては、モールド樹脂部(７)の両側面に枕部材(６)の両端面(61)(61)が露出することになる。
【００１１】
上記本発明の固体電解コンデンサの製造方法においては、合体フレーム作製工程にて端子フレーム(９)の表面に棒状片(82)を設置することにより、該棒状片(82)は、端子フレーム(９)の一列に並ぶ複数の陽極端子部(95)を横切って設置されるので、端子フレーム(９)に対して棒状片(82)を正確に位置決めすれば、これと同時に、複数の陽極端子部(95)に対する棒状片(82)の位置決めも正確に行なわれることになる。
従って、複数の端子素子領域が形成されている端子フレーム(９)の各陽極端子部(95)に対して枕部材を１本ずつ位置決めしていた従来の製造方法に比べて、位置決めの作業が容易であり、効率的である。
【００１２】
具体的には、前記端子フレーム作製工程にて、複数の単位端子領域が行方向と列方向にマトリクス状に配列された端子フレーム(９)を作製し、前記合体フレーム作製工程では、前記棒状片(82)を単位端子領域の行ピッチで平行に配列してなる金属製の枕フレーム(８)を用意し、該枕フレーム(８)を端子フレーム(９)の表面に重ねて、各棒状片(82)を列方向に列ぶ複数の陽極端子部(95)の表面に固定する。
該具体的構成によれば、端子フレーム(９)の表面に枕フレーム(８)を設置することにより、該枕フレーム(８)の複数本の棒状片(82)は、端子フレーム(９)にマトリクス状に並ぶ全ての陽極端子部(95)を横切って設置されるので、端子フレーム(９)に対して枕フレーム(８)を正確に位置決めすれば、これと同時に、複数の陽極端子部(95)に対する各棒状片(82)の位置決めも正確に行なわれることになる。これによって更に位置決めの作業が容易となり、位置決め精度が向上する。
【００１３】
又、具体的には、前記合体フレーム作製工程にて、レーザ溶接によって棒状片(82)を端子フレーム(９)に固定する。
この様に、棒状片(82)を端子フレーム(９)に固定する方法としてレーザ溶接を採用すれば、抵抗溶接を採用した場合と比較して、溶接部の熱が棒状片(82)を伝わって放散することに起因する溶接不良を、効果的に防止することが出来る。
【００１４】
又、具体的には、前記合体フレーム作製工程にて、レーザ溶接によって棒状片(82)を端子フレーム(９)に固定する際、棒状片(82)と陽極端子部(95)の接合部に対し、陰極端子部(94)側からレーザビームを照射する。
この結果、棒状片(82)と陽極端子部(95)の接合部には、陰極端子部(94)側の端部に溶接固定部が形成されるので、切断工程にて素子複合体(15)を固体電解コンデンサ(１)毎に切断する際、切断位置に多少の誤差が発生したとしても、棒状片(82)と陽極端子部(95)の間の溶接固定部が切断されることはない。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る固体電解コンデンサ及びその製造方法によれば、合体フレーム作製工程での位置決めの作業が容易であり、効率的であるので、従来よりも高い生産性が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態につき、図面に沿って具体的に説明する。
本発明に係る固体電解コンデンサ(１)は、図２に示す如く、陽極リード部材(３)が突設されたコンデンサ素子(２)と、コンデンサ素子(２)の陽極リード部材(３)の下方位置に配備された陽極端子(５)と、コンデンサ素子(２)の裏面に設置された陰極端子(４)と、コンデンサ素子(２)、陽極端子(５)及び陰極端子(４)を被覆するモールド樹脂部(７)とを具え、陽極リード部材(３)と陽極端子(５)の間には金属製の枕部材(６)が介在して、陽極リード部材(３)を陽極端子(５)に接続している。
【００１７】
モールド樹脂部(７)の裏面には、図１に示す如く、陽極端子(５)の裏面(51)と陰極端子(４)の裏面(41)が露出しており、固体電解コンデンサ(１)を回路基板上に表面実装することが可能となっている。
又、枕部材(６)は、図３に示す如く、その両端がモールド樹脂部(７)の両側面まで伸びて、その両端面(61)(61)がモールド樹脂部(７)の両側面から露出している(図１参照)。
【００１８】
上記本発明の固体電解コンデンサ(１)は、図４〜図７に示す製造工程によって作製される。
先ず、図４(ａ)に示す如く、金属板(81)に複数の矩形開口(84)を形成してなる枕フレーム(８)を作製する。該枕フレーム(８)においては、隣接する２つの矩形開口(84)(84)の間に棒状片(82)が形成され、複数本の棒状片(82)が一定のピッチで互いに平行に列ぶことになる。又、枕フレーム(８)の外周部には、複数の位置決め孔(83)が開設されている。
【００１９】
又、図４(ｂ)に示す如く、金属板(91)に複数のＨ形開口(92)をマトリクス状に形成してなる端子フレーム(９)を作製する。該端子フレーム(９)においては、複数のＨ形開口(92)の形成によって、図８に示す陰極端子部(94)と陽極端子部(95)からなる単位端子領域が、図４(ｂ)の如く行方向と列方向にマトリクス状に形成されることになる。又、端子フレーム(９)の外周部には、複数の位置決め孔(93)が開設されている。
【００２０】
次に、図５及び図６に示す如く、積層治具(14)上に端子フレーム(９)を設置すると共に、該端子フレーム(９)に重ねて枕フレーム(８)を設置する。この際、積層治具(14)上に突設された複数本の位置決めピン(11)をそれぞれ、端子フレーム(９)の位置決め孔(93)と枕フレーム(８)の位置決め孔(83)に嵌入せしめ、枕フレーム(８)と端子フレーム(９)の相対位置を規定する。
【００２１】
この結果、図８に示す如く、端子フレーム(９)の一列に並ぶ複数の陽極端子部(95)の表面に沿って、これらの陽極端子部(95)上の所定位置を枕フレーム(８)の各棒状片(82)が横切ることになる。
【００２２】
次に、図９に示す如く、枕フレーム(８)の棒状片(82)と端子フレーム(９)の陽極端子部(95)の接合部に対し、陰極端子部(94)側から斜め方向にレーザビームＬを照射して、端子フレーム(９)の陽極端子部(95)に枕フレーム(８)の棒状片(82)をレーザ溶接する。
これによって、図６の如く積層治具(14)上には、枕フレーム(８)と端子フレーム(９)とが合体した１枚の合体フレーム(12)が得られることになる。
【００２３】
続いて、図１０に示す如く、合体フレーム(12)の各単位端子領域にコンデンサ素子(２)を設置し、各コンデンサ素子(２)の陽極リード部材(３)を枕フレーム(８)の棒状片(82)に接合せしめると共に、コンデンサ素子(２)の底面に露出している陰極部を端子フレーム(９)の陰極端子部(94)に接合せしめ、電気的接続を行なう。
【００２４】
その後、積層治具(14)から合体フレーム(12)を取り外し、図７(ａ)の如く合体フレーム(12)上の全てのコンデンサ素子を覆ってモールド樹脂(13)を充填し、素子複合体(15)を作製する。
最後に、ダイシングソーにより、図７(ｂ)に破線で示す所定の切断線に沿って素子複合体(15)を切断する。これによって棒状片(82)がコンデンサ素子(２)毎に切断されて枕部材(６)となると共に、端子フレーム(９)が切断されて陽極端子部(95)が陽極端子(５)、陰極端子部(94)が陰極端子(４)となって、図１〜図３に示す本発明の固体電解コンデンサ(１)が、同時に複数個得られることになる。
【００２５】
上記本発明の固体電解コンデンサ(１)の製造方法においては、図５に示す如く端子フレーム(９)の表面に枕フレーム(８)を設置することにより、図８に示す如く枕フレーム(８)の各棒状片(82)は、端子フレーム(９)に一列に並ぶ全ての陽極端子部(95)を横切って設置されるので、枕フレーム(８)と端子フレーム(９)の間の正確な位置決めに伴って、端子フレーム(９)にマトリクス状に配列されている全ての陽極端子部(95)に対する各棒状片(82)の位置決めが、一度に且つ正確に行なわれることになる。
従って、固体電解コンデンサ(１)の製造に高い生産性と高い歩留まりを実現することが出来る。
【００２６】
又、図９に示す如く、枕フレーム(８)の棒状片(82)を端子フレーム(９)の陽極端子部(95)に固定する方法としてレーザ溶接が採用されているので、溶接部の熱が棒状片(82)を伝わって放散することによる温度低下は殆どなく、信頼性の高い溶接を行なうことが出来る。
【００２７】
更に、レーザ溶接時にレーザビームＬが陰極端子部(94)側から照射されることにより、棒状片(82)と陽極端子部(95)の間の溶接固定部は、陰極端子部(94)側の端部に形成されるので、図７(ｂ)に示す如く素子複合体(15)を切断する際、切断位置に多少の誤差が発生したとしても、棒状片(82)と陽極端子部(95)の間の溶接固定部が切断されることはない。
この結果、作製された固体電解コンデンサ(１)において枕部材(６)と陽極端子(５)の間の機械的及び電気的接続に高い信頼性を得ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に係る固体電解コンデンサの裏面を示す斜視図である。
【図２】固体電解コンデンサの一部破断側面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図４】枕フレームと端子フレームの斜視図である。
【図５】積層治具上に端子フレームと枕フレームを積み重ねる工程を示す斜視図である。
【図６】積層治具上の合体フレームの斜視図である。
【図７】素子複合体及び素子複合体に対する切断線を示す斜視図である。
【図８】端子フレームの陽極端子部に対する棒状片の位置関係を示す斜視図である。
【図９】溶接工程を示す断面図である。
【図１０】合体フレーム上にコンデンサ素子をマウントした状態の斜視図である。
【図１１】従来の一般的な固体電解コンデンサの構成を示す図である。
【図１２】出願人の提案に係る固体電解コンデンサの断面図である。
【図１３】該固体電解コンデンサの製造工程を説明する斜視図である。
【符号の説明】
【００２９】
(１)  固体電解コンデンサ
(２)  コンデンサ素子
(３)  陽極リード部材
(４)  陰極端子
(５)  陽極端子
(６)  枕部材
(７)  モールド樹脂部
(８)  枕フレーム
(82)  棒状片
(９)  端子フレーム
(94)  陰極端子部
(95)  陽極端子部
(12)  合体フレーム
(13)  モールド樹脂
(15)  素子複合体
【図１】
2006286939.tif 000003
【図２】
2006286939.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2006286939.tif 000008
【図７】
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【図８】
2006286939.tif 000010
【図９】
2006286939.tif 000011
【図１０】
2006286939.tif 000012
【図１１】
2006286939.tif 000013
【図１２】
2006286939.tif 000014
【図１３】
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